Formation de méthylfuranone à partir de carbohydrates (cellulose, hémicellulose)

[Ciisssouu]

Bonjour,

Je travaille sur les émissions de COVs provenant de biocomposites dont la matrice polymère est un PP et les charges des fibres de chanvre (comprenant naturellement de la cellulose, hémicelluloses et lignine).
Après analyse par GC-MS je m'aperçois que ces matériaux émettent plusieurs furanes mais aussi des méthylfuranones. Cependant contrairement à la formation de furanes tel que le furfural, méthyfurfural, furanméthanol, je n'arrive pas à dégager de mécanismes réactionnels pouvant expliquer la formation de méthylfuranones.

Auriez-vous quelques idées ?

Merci d'avance !
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[HarleyApril]

Bonsoir

Un produit tel que le furfural correspond à un sucre en C5 moins de l'eau.
Pour le furaneméthanol, il y a une réduction ... sais-tu d'où elle vient ?
On va sans doute avoir la même chose pour la méthylfuranone.

Cordialement

[Ciisssouu]

Bonsoir,

On est OK pour le furfural.
Le furanméthanol provient soit d'une hydrogénation du furfural (C=O --> C-OH) soit d'une déshydratation (-2H2O) du glucopyranose (élément primaire de la cellulose).

Concernant la 3,5-diméthylfuran-2-one (par exemple), je n'arrive toujours pas à comprendre le mécanisme de dégradation de la cellulose en cette molécule ... je pense qu'il s'agit d'une cyclisation de pentose ou hexose dérivée de la cellulose suivie d'une déshydratation mais par quel chemin arriverait-t-on à une molécules à deux CH3 ???

[HarleyApril]

Bonsoir,


Le furanméthanol provient d'une déshydratation (-2H2O) du glucopyranose (élément primaire de la cellulose).

une déshydratation ne peut pas expliquer une réduction ...

je reste un peu embêté par ces histoires de réduction car c'est là que ça va coincer pour les mécanismes.
Sinon, le tout tient avec des déshydratations et des isomérisations.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ciisssouu]

Pièce jointe 328592

en pièce jointe l'un des mécanismes proposant la formation du furanméthanol ...
Je ne vois toujours pas comment une déshydratation du glucose peut expliquer la formation de 3,5 diméthylfuran-2-one DSL ...



Pièce jointe supprimée : l'article n'est pas en libre accès.

[Ciisssouu]

Il faut aussi que je précise que mes matériaux sont chauffés à 80°C pendant 2h avant de prélever les COVs émis. Serait-ce possible que ces méthylfuranones proviennent de la réaction entre des molécules telles que l'acide acétique, l'acétaldéhyde, le formaldéhyde ou les dicétones ou devrais-je plus me concentrer sur les possibilité de méthylfuranones issues directement de la cellulose ?

Merci d'avance

[Ciisssouu]

Je m'aperçois que ma pièce jointe a été supprimée.

Ce lien amène à une proposition de mécanisme de formation du furanméthanol:

http://images.google.fr/imgres?imgur...h=881&biw=1680

Cordialement

[Ciisssouu]

Si quelqu'un a une idée à me proposer pour la 3,5-diméthylfuran-2-one (par exemple) à partir du glucose, je suis preneuse car j'y réfléchis toujours mais sans succès.

Merci. Bien cordialement,

[HarleyApril]

j'avoue avoir un peu de mal à cause du méthyl en 3 qui ne colle pas avec la structure linéaire du sucre

[Ciisssouu]

J'ai exactement le même souci.
Pensez-vous que ce puisse être le résultat d'une réaction entre deux molécules linéaires (acides carboxyliques + cétones), les furanes étant peut-être plus stables ? Car, dans ce cas, j'ai des mécanismes à proposer.

Merci bien pour vos réponses

[Ciisssouu]

* puisque je chauffe le milieu

[HarleyApril]

Dans le schéma que tu as communiqué, j'ai noté que les réactions observées étaient des dégradations. Les molécules sont cassées en petits morceaux. C'était une pyrolyse.
Est-ce que tu opères également dans ces conditions ?

[Ciisssouu]

Oui en effet je chauffe mes matériaux à 80 °C pendant le prélèvement après avoir subi un vieillissement extérieur naturel et je retrouve en effet de très petites molécules telles que le formaldéhyde l'acétaldéhyde ou l'acétone (et bien d'autres encore) qui sont présentes en plus grande quantité dans mes biocomposites que dans la matrie PP seule, ce qui signifie que la cellulose se dégrade aussi en petites molécules linéaires

[Ciisssouu]

j'ai notamment émis l'hypothèse que la réaction entre l'acide crotonique et l'acide acétique ait donné la 5-hydroxy-4,5-dimethyl-furan-2-one que jhe retrouve en grande quantité. Pensez-vous que je sois dans la bonne voie ?

[Ciisssouu]

Quelqu'un aurait-il déjà vu un mécanisme réactionnel proposant la réaction entre molécules linéaires oxygénées pour donner des méthylfuranones ? Comme celle que je propose ci-dessus

Merci